Сборник задач по физике - Славов А.В.
Скачать (прямая ссылка):
заряжены с поверхностной плотностью заряда ст,=-Ю^Кл/м2 и
174
1
а2~ЗЛСГ71Кзф^ соответственно. Наймите модуль- и
- к-
. Щостро йте
Рис. 20.36
направление вектора напряженности: го поля в областях 7| 2, иЗ (рис,1
график зависимости Е(х). ¦. | i
20.37. Две параллельные метадашческиёпла-стины находятся на малом
расстоянии irf'npyr от друга в воздухе. Одной пластине сообщают заряд Q,
другая пластина не заряжена. Площадь каждой пластины равна S. Найдите
заряд другой пластины и силу взаимодействия между пластинами.
2038. На расстоянии d от большой проводящей пластины находится точечный
заряд q. С какой силой заряд притягивается к пластине?
20.39. Определите модуль и направление действия силы на один из
положительных зарядов со стороны остальных, если точечные заряды |<?|
каждый закреплены в вершинах квадрата со стороной а. Найдите
напряженность электрического поля в центре квадрата (рис. 20.39).
20.40. Небольшой шарик висит на непроводящей упругой нити над
горизонтальной проводящей плоскостью. После того как
шарику сообщили заряд q= 1,410_6Кл, он опустился на Аг=9 мм и его
расстояние до проводящей плоскости стало равным г= 10 см. Найдите
жесткость нити.
20.41. Какой минимальный заряд Qmin необходимо поместить в нижнюю
точку непроводящей сферы радиусом R, чтобы шарик массой т с зарядом Q
находился в устойчивом равновесии в верхней точке сферы (рис. 20.41)? т,
Q
Рис. 20.39
Рис.20.41
175
2б>Й/ ЧайкС(а е зарядом <7= lO*4 Юг влетает в облатодаородногозлек-
тртЙескоГО^пЬля напряженностью ?=106В/м и шириной 6=0,1 м под углом к,
гориэбнгали, а вылетает под угломР=60°(рис.2О.42). Определит(c)'
кинетическую энергию частицы в момент влета в; обл&сть пбля. Траектория
чаййцы лЬкйгв плоскости чертежа. Силой Тяжести пренебрегите.
21. Работа сил электрического поля. Потенциал.
Разность потенциалов. Проводники в электрическом поле
21.1. В вершинах квадрата со стороной a = 15 см расположены точечные
заряды q\ = 1 нКл, q2=-2 нКп, д3 = ЗнКл, д4=-4нКл. Определите потенциал
точки электрического поля, находящейся в центре квадрата.
21.2. Используя данные задачи 20.17, определите потенциал точки
электрического поля, образованного всеми зарядами в центре окружности, а
также потенциал точки, лежащей на оси, перпендикулярной к плоскости
кольца и отстоящей от центра кольца на расстоянии й=2см.
213. В двух точках поля точечного заряда отношение значений
напряженностей и =4. Во сколько рад отличаются потенциалы этих точек
поля?
А В 21.4. Электрическое поле образовано положи-
+* * J * тельным точечным зарядом. Потенц иалы точек А и В,
4 лежащих на одной линии напряженности электриче-
ского поля, соответственно равны ф/)=30В и фд=20В. Определите потенциал
точки С, лежащей посередине между точками Л и В (рис. 21.4).
2Д.5. Сфера радиусом R равномерно заряжена с поверхностной плотностью
заряда -ст. Найдите модуль напряженности и потенциал как функции
расстояния от центра сферы. Постройте графики функций Е(г), ф(г).
Докажите, что потенциал в любой точке внутри заряженной сферы имеет
постоянное значение.
21.6. На расстоянии I от поверхности незаряженного металлического шара
радиусом R находится точечный заряд q. Определите потенциал шара.
21.7. На расстоянии а=0,16 м от центра равномерно заряженной сферы
радиусом "=11 мм напряженность электрического поля ?=77В/м. Определите
потенциал ф сферы. В.ектор Е направлен от сферы.
176
21Л. Пррврдящуюсферу радиусом потецциад которой жают концентрической
проводящей незаряженной тонкрй, сф^ринескр^, о^лочкой радиусом^ и
оред^няют с врй, ^гийдите noTepijj^ предесоедаедвд^о^до^ра.,.., ¦!Г).,СГ
. /,к.'
21.9. В центре фаллической сферы радиусом 1?= ложительный заряд Q= 10нКл,
находится маленький шарик с положительным зарядом <7=20нКл. Найдите
потенциал ф электрического поля в точке, находящейся на расстоянии г~ ЮЛ
от центра сферы. Постройте график функции ф(г). <
21.10. Точечный положительный заряд б=51(Г7Кл окружен незаряженным
сферическим проводящим слоем с внутренним и наружным радиусами равными
соответственно Л,=0,1м и Л2=0,2м (рис. 21.10). Определите напряженность и
потенциал в точках, находящихся на расстояниях Л3=0,15 м и Л4=0,25 м от
центра сферы. Постройте графики функций Е(г) и <р(г).
Как изменятся результаты расчетов, если сферический слой заземлить? Рис.
21.10
21.11. Вблизи заряженного металлического
шара радиусом R на расстоянии I от его поверхности находится точечный
заряд б,. Найдите заряд шара Q2, если известно, что шар имеет потенциал
ф0. Как изменится результат расчета, если шар заземлить?
21.12. Две концентрические металлические сферы, радиусы которых Л, и Я2,
имеют соответственно заряды Qx и Q2. Найдите зависимость напряженности и
потенциала электрического поля от расстояния г, отсчитываемого от центра
сфер.
21.13. На расстоянии с/=0,3 м от поверхности большей из двух
концентрических металлических сфер, радиусы которых Л, -0,1 м и Л2=0,2м,
помещен положительный точечный заряд q0= Ю^Кл. Сферы
